[發明專利]借助超低粘度的揮發性流體來潤滑滾動件軸承的方法及軸承組件

有效

• 申請號: 200680018837.2
• 申請日: 2006-05-23
• 公開（公告）號: CN101184952A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: 吉列爾莫·E·莫拉萊斯·埃斯佩耶爾;漢斯·瓦林;約蘭·林德斯滕
• 申請（專利權）人: SKF股份公司
• 主分類號: F16N15/00
• 分類號: F16N15/00;F16C33/66;F25B31/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 劉志平

技術領域

本發明通常涉及利用超低粘度揮發性流體(ULVVF)作為滾動件軸承的潤滑劑，尤其是涉及一種制冷壓縮機。在現有技術中舉例來說，液化制冷劑從冷凝器供給到軸承中的軸承空間內。進入到軸承空間內的制冷劑處于飽和狀態，并被噴在軸承圈和滾動件上。在該過程中，液化制冷劑的壓力下降，因而一些制冷劑會蒸發。剩余的液化制冷劑處于飽和狀態。因此，盡管ULVVF具有低沸點、低粘度，但是研究發現它們仍不能產生潤滑膜。

背景技術

但可以發現，由于上述低粘度和低壓力粘度系數，ULVVF潤滑膜和油基潤滑膜相比非常薄。在現有技術中的另一個問題就是經常在軸承內部用作為潤滑劑的制冷劑等ULVVF會產生火花或沸騰。這是由于壓力下降或摩擦熱等能量增加所引起的。在這些條件下，由于壓力降低和能量增加，上述軸承將以間歇的方式干轉。而且，產生的火花或沸騰會在軸承的滾動接觸部的入口和出口處導致氣穴現象。因這些現象，會在端部上產生高接觸剪應力，從而導致軸承壽命降低。

發明內容

本發明的目的就是提供一種通過ULVVF來潤滑軸承的方法，而不具有這些缺點。該目的是這樣實現的，即通過一種利用超低粘度揮發性流體(ULVVF)對滾動件軸承進行潤滑的方法，包括下列步驟：

將液化流體注入到軸承中，

通過液化流體潤滑軸承圈和滾動件之間的滾動接觸，

為液化流體設置流動約束，以便于保持至少一部分流體壓力，且高于在軸承中由流體蒸發溫度所形成的蒸發壓力(低溫冷卻)。

在潤滑劑流動路徑上設置約束的步驟使潤滑劑的相對壓力增加。這種壓力增加可足以防止作為潤滑劑注入到軸承中的液化ULVVF的蒸發。因此，可以延長ULVVF的液化狀態，改進潤滑劑的有益效果，并避免干轉現象。

根據實施上述方法的優選方式，包括下列步驟：

設置一個軸承腔，

在軸承腔內容納軸承，

向軸承腔內注入液化流體，

使液化流體流經上述軸承，

利用流動約束來限定軸承腔。

上述軸承腔被限定為一個可以容納一或多個滾動件軸承的腔室或區域。該軸承腔應該和上述軸承空間相區分，是滾動件軸承的軸承圈之間形成的區域，設置著滾動件和可能的護架。

流動約束在設置之前可以采用幾種形式。根據第一種可能，上述滾動件軸承自身可以用作為流動約束。或者，在軸承的流體流動出口側面設置一個護罩或密封件，利用這種護罩或密封件作為流動約束。

本發明進一步包括下列步驟：

在上述軸承腔容納另一個軸承，

在兩個軸承之間形成的軸承腔內注入液化流體，

使液化流體流經上述軸承，

在兩個軸承處利用流動約束限定上述軸承腔。

尤其是，在制冷循環中，本發明可用于潤滑制冷壓縮機中的滾動件軸承，其中制冷劑流被壓縮，并在冷凝器中液化，同時溫度增加，隨后上述制冷劑流的主要部分在蒸發器中蒸發，溫度下降，包括下列步驟：

以液化的形式從冷凝器中獲取壓力為冷凝器出口壓力的制冷劑流的輔助部分，

將上述制冷劑流的液化輔助部分的壓力增加到高于上述冷凝器出口壓力的增壓，

將制冷劑流的上述增壓也會輔助部供給到上述軸承中，用以潤滑，

利用流動約束限定上述軸承腔。

將上述制冷劑流的液化輔助部分的壓力增加，從而使液化制冷劑低溫冷卻，因而可以獲得下列優點。首先，相比現有技術已經克服了較大的溫差，可以延遲軸承中液化潤滑劑的沸騰或產生火花。因此可以在軸承內長時間地保持著大量液化潤滑劑。而且，低溫冷卻步驟增加了制冷劑的粘性，因而潤滑劑膜的厚度也增加。此外，由于可以避免氣穴現象，所以很容易地將低溫冷卻制冷劑泵出。

利用流動約束元件將上述軸承的軸承空間劃界，就可以長時間地供給加壓制冷劑并保持這種壓力，從而足以獲得合適的潤滑效果。

本發明進一步涉及一種制冷壓縮機的軸承組件，該軸承組件包括殼體，至少一個容納在上述殼體中用來支撐壓縮機軸的軸承，上述軸承又包括至少兩個環件，以及至少一系列和上述環件滾動接觸的滾動件，上述環件限定了軸承空間，還包括液化制冷劑供給機構，將液化制冷劑流供給到上述軸承空間。根據本發明，設置著至少一個流動約束元件，將上述軸承空間劃界。

上述流動約束元件可以由多種方式實施。根據第一種可能，流動約束元件是一種和一個環件相連的密封件，并朝向其他環件延伸。上述密封件可以和其他環件滑動配合。而且，上述密封件可以在制冷劑流的增壓液化輔助部分的作用下產生彈性變形。通過選擇合適的密封件彈性，可以在軸承空間內保持一定的壓力。